(57)【要約】【課題】容易かつ高精度にアライメント用金属層を認識できる固体撮像装置を提供すること。【解決手段】固体撮像装置は、半導体基板と、半導体基板の表面に形成された光電変換を行う画素部、画素部につながる金属配線層およびアライメント用金属層と、半導体基板の裏面に形成された外部接続端子と、半導体基板を貫通して形成され外部接続端子を金属配線層に電気的に接続する貫通孔と、画素部とアライメント用金属層を除いて半導体基板の表面を一様に覆うように積層される非透光性の封止材層とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、半導体基板の表面に形成された光電変換を行う画素部、画素部につながる金属配線層およびアライメント用金属層と、半導体基板の裏面に形成された外部接続端子と、半導体基板を貫通して形成され外部接続端子を金属配線層に電気的に接続する貫通孔と、画素部とアライメント用金属層を除いて半導体基板の表面を一様に覆うように積層される非透光性の封止材層とを備える固体撮像装置。
【請求項２】
封止材層が感光性樹脂からなる請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
感光性樹脂がエポキシ樹脂、感光剤およびシリカフィラーからなる請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
封止材層はアライメント用金属層の形成領域に対して１０〜１００μｍの余裕をもって除かれている請求項１〜３のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
【請求項５】
封止材層上に積層され画素部を封止する光透過性保護部材をさらに備える請求項１〜４のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
半導体基板の表面に光電変換を行う画素部、画素部につながる金属配線層およびアライメント用金属層を形成し、半導体基板の表面に封止材を塗布して封止材層を形成し、画素部およびアライメント用金属層上の封止材層を選択的に除去し、半導体基板の裏面にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成し、半導体基板の表面側から可視光でアライメント用金属層を照射し認識されたアライメント用金属層の位置に基づいて半導体基板の裏面側でフォトマスクの位置合わせを行い、位置合わせされたフォトマスクを介して半導体基板の裏面側からフォトレジスト膜を露光・現像し、現像された所定パターンのフォトレジスト膜をマスクとして半導体基板をエッチングすることにより貫通孔を形成し、半導体基板の裏面に貫通孔を介して金属配線層につながる外部接続端子を形成する工程を備える固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
封止材層が感光性樹脂からなる請求項６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
感光性樹脂がエポキシ樹脂、感光剤およびシリカフィラーからなる請求項７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
フォトマスクを介して封止材層を露光・現像してアライメント用金属層上の封止材層を選択的に除去する際に、アライメント用金属層の形成領域に対して１０〜１００μｍの余裕をもって封止材層を除去する請求項６〜８のいずれか１つに記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
画素部およびアライメント用金属層上の封止材層を選択的に除去する工程と、半導体基板の裏面にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成する工程との間に、封止材層上に光透過性保護部材を積層して画素部を封止する工程をさらに備える請求項６〜９のいずれか１つに記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
アライメント用金属層を照射する可視光の波長が４９５〜７８０ｎｍである請求項６〜１０のいずれか１つに記載の固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体撮像装置およびその製造方法に関し、詳しくは、ウエハレベルチップサイズパッケージを用いた固体撮像装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子を使用したデジタルカメラやビデオカメラが普及している。また、パーソナルコンピュータや携帯電話、電子手帳等の電子機器に、固体撮像装置とメモリとを組み込み、撮影機能を付加することも行われている。固体撮像装置は、デジタルカメラや撮影機能を付加した電子機器等の外形サイズに対する影響が大きいため、その小型化が望まれている。
【０００３】
固体撮像装置を小型化するために、チップサイズパッケージ（以下、ＣＳＰと略称する）という実装方式を用いた固体撮像装置が提案されている。このＣＳＰを用いた固体撮像装置は、半導体ウエハプロセスによって多数の固体撮像素子が形成された半導体ウエハをダイシングし、個片化されたベアチップを実装基板上に実装して樹脂封止したもので、ベアチップよりも僅かに大きい程度の実装面積で固体撮像装置を形成できる。
【０００４】
また、ＣＳＰよりも小型化が可能な実装方式である、ウエハレベルチップサイズパッケージ（以下、ＷＬＣＳＰ）を用いた固体撮像装置も提案されている。
このＷＬＣＳＰを用いた固体撮像装置は、半導体ウエハプロセス中で固体撮像素子の封止や外部接続端子の形成まで行い、半導体ウエハをダイシングして個片化することにより、パッケージングの完成した固体撮像装置をチップサイズで得るものである。
【０００５】
しかし、ＷＬＣＳＰでも、基板への実装では、固体撮像装置の表面に形成された外部接続端子と実装基板との間をボンディングワイヤーで結線する方法が用いられていた。
ボンディングワイヤーを用いた結線方法では、固体撮像装置の実質的な実装面積が大きくなる。
そこで、各素子の裏面に貫通孔を介して表面の配線につながる外部接続端子を形成し、実装基板にワイヤレスでのフェイスボンディングを可能とした固体撮像装置も提案されている。
【０００６】
このような固体撮像装置の製造方法としては、半導体ウエハプロセスで半導体ウエハ上に多数の固体撮像素子を形成し、各素子に非貫通の深孔と該深孔内に堆積する導電層を形成し、スクリーン印刷やディスペンスなどの手法により各素子の画素部の周囲を封止材で囲い、半導体ウエハと略同じ平面寸法を有する光透過性保護部材を半導体ウエハ上に圧着し、熱や紫外線などを作用させて前記封止材を硬化させ、先に形成した深孔内の導電層が露出するまで半導体ウエハの裏面をエッチングし、半導体ウエハを素子毎にダイシングすることにより封止と外部接続端子の形成が済んだ固体撮像装置を得る製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５１９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ワイヤレスでのフェイスボンディングを可能とした固体撮像装置では、固体撮像素子を封止する前に貫通孔と外部接続端子の形成が行われている。つまり、未封止状態まま貫通孔と外部接続端子の形成工程が行われるので、固体撮像素子に汚れや塵芥が付着し易くなり、歩留まりが低下するという問題がある。
【０００９】
このような問題を解決するため、半導体ウエハ上に形成された多数の固体撮像素子を光透過性保護部材で封止してから、貫通孔と外部接続端子を形成することも考えられる。
しかし、光透過性保護部材は固体撮像素子の画素部を除いて塗布された封止材によって固体撮像素子に接合され、該封止材は余計な外光の入射による光学的特性の悪化を防止するため非透光性である。
【００１０】
一方、一般に貫通孔は各素子の表面に金属配線層を形成する際に同時に形成されたアライメント用金属層（アライメントマーク）の位置を基準にして形成される。
具体的には、各素子の表面に形成されたアライメント用金属層の位置を基準にフォトマスクを位置合わせしてフォトレジスト膜を露光・現像し、現像された所定パターンのフォトレジスト膜をマスクとしてエッチングすることにより、各素子の所定の位置に貫通孔を形成している。
【００１１】
つまり、貫通孔および外部接続端子の形成前に光透過性保護部材で封止すると、アライメント用金属層が非透光性の封止材で覆われてしまうため、貫通孔の形成工程においてアライメント用金属層の認識が困難になる。
具体的には、封止材が非透光性であるため可視光でアライメント用金属層を認識することはできず、アライメント用金属層を認識するためには赤外光などを利用しなければならなくなる。
【００１２】
ここで、一般に光透過性保護部材の表面には、赤外光によるゴーストやカブリ、および、紫外光によるカラーフィルターの劣化を防止するために赤外光や紫外光をカットする光学フィルター膜が形成されている。
このため、上述のように赤外光を利用する場合であっても、素子の表面側からアライメント用金属層を照射することはできず、半導体ウエハの裏面側から半導体ウエハ越しにアライメント用金属層を照射しなければならない。
【００１３】
赤外光を利用したアライメント用金属層の認識には、専用の赤外光源とＣＣＤカメラを備えた露光装置が必要となり、露光装置の構成が複雑になるばかりでなく露光装置に係るコストが増大する。
さらには、赤外光を半導体ウエハに透過させて半導体ウエハ越しにアライメント用金属層を認識するためコントラストが低下し、可視光でアライメント用金属層を直接認識する場合と比べてアライメント精度が低下する。
例えば、アライナータイプの露光装置において、赤外光を利用したアライメント精度（３σ）は、可視光を利用した場合と比較して１．０〜２．０μｍ程度悪化する。
【００１４】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、容易かつ高精度にアライメント用金属層を認識できる固体撮像装置とその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、半導体基板と、半導体基板の表面に形成された光電変換を行う画素部、画素部につながる金属配線層およびアライメント用金属層と、半導体基板の裏面に形成された外部接続端子と、半導体基板を貫通して形成され外部接続端子を金属配線層に電気的に接続する貫通孔と、画素部とアライメント用金属層を除いて半導体基板の表面を一様に覆うように積層される非透光性の封止材層とを備える固体撮像装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、アライメント用金属層が封止材層で覆われないので、貫通孔を形成する際に可視光でアライメント用金属層を容易かつ高精度に直接認識できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施形態に係る固体撮像装置の断面図である。
【図２】図１に示される固体撮像装置の製造工程を示す工程図である。
【図３】図１に示される固体撮像装置の製造工程を示す工程図である。
【図４】図１に示される固体撮像装置の製造工程を示す工程図である。
【図５】図１に示される固体撮像装置の製造工程を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明による固体撮像装置は、半導体基板と、半導体基板の表面に形成された光電変換を行う画素部、画素部につながる金属配線層およびアライメント用金属層と、半導体基板の裏面に形成された外部接続端子と、半導体基板を貫通して形成され外部接続端子を金属配線層に電気的に接続する貫通孔と、画素部とアライメント用金属層を除いて半導体基板の表面を一様に覆うように積層される非透光性の封止材層とを備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明による固体撮像装置において、画素部とは、光を受光することにより電荷を発生する複数の領域が一列または縦・横のマトリックス状に並んだ受光部分を意味する。
金属配線層とは半導体基板の表面に形成され画素部と電気的につながる金属配線を意味する。
【００２０】
アライメント用金属層とは、固体撮像装置を製造する際のフォトリソグラフィ工程で位置決め用の目印として利用される金属製の基準マークを意味する。
外部接続端子とは固体撮像装置が実装基板に搭載される際に、固体撮像装置と実装基板とを電気的に接続する端子を意味する。
【００２１】
貫通孔とは、半導体基板の裏面に形成された外部接続端子と、半導体基板の表面に形成された金属配線層とを電気的に接続するために半導体基板を貫通して形成された導電性の孔を意味する。
封止材層とは半導体基板の表面に積層された非透光性の樹脂層を意味する。
【００２２】
この発明による固体撮像装置において、封止材層は感光性樹脂からなっていてもよい。
このような構成によれば、固体撮像装置の製造工程において、いったん封止材層を半導体基板の表面に一様に積層（塗布）した後に、封止材層をフォトマスクを介して露光し、現像することにより、画素部およびアライメント用金属層上の封止材層を精度よく選択的に除去できる。
なお、ここで感光性樹脂はネガ型およびポジ型のいずれであっても構わない。
【００２３】
アライメント用金属層は、一般に１０〜３００μｍ程度の平面寸法を有する非常に微細なマークであり、従来のスクリーン印刷法やディスペンス法で、このように微細なアライメント用金属層のみを選択的に除いて封止材を塗布することは技術的に非常に難しい。このため、封止材層が感光性樹脂からなる上記構成は、生産効率と加工精度の観点からも非常に好ましい。
また、封止材層を感光性樹脂で構成すれば、従来、スクリーン印刷法やディスペンス法で画素部を除くように封止材を塗布していた工程を、フォトマスクを介した露光と現像工程、すなわちフォトリソグラフィ工程に置換でき、仮に画素部のサイズが現行より縮小化されても画素部上の封止材を精度よく選択的に除去できるため、ＷＬＣＳＰの固体撮像装置を製造する上で非常に好ましい。
【００２４】
封止材層が感光性樹脂からなる上記構成において、感光性樹脂はエポキシ樹脂、感光剤およびシリカフィラーからなっていてもよい。
このような構成によれば、他物質との接着性、機械的性質、電気的性能に優れるエポキシ樹脂が感光性樹脂の基材として用いられ、さらには充填材としてシリカフィラーが含有されるので、塗布時の膜厚が維持され易くなり、半導体基板の表面に積層される感光性樹脂として好適な性能を備えたものとなる。
【００２５】
この発明による固体撮像装置において、封止材層はアライメント用金属層の形成領域に対して１０〜１００μｍ程度の余裕をもって除かれていてもよい。
このような構成によれば、固体撮像装置の製造工程において、封止材層の加工精度に余裕が生まれ、アライメント用金属層が封止材層で覆われるといった事態を回避し易くなる。
【００２６】
この発明による固体撮像装置は、封止材層上に積層され画素部を封止する光透過性保護部材をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、光透過性保護部材により画素部が封止されるので、画素部に汚れや塵芥が付着することを防止できる。
【００２７】
また、本発明では上述のとおりアライメント用金属層が封止材層で覆われないので、固体撮像装置の製造工程において、貫通孔および外部接続端子の形成前に画素部を光透過性保護部材で封止しても可視光でアライメント用金属層を容易かつ高精度に認識できる。このため、画素部を封止してから貫通孔および外部接続端子を形成でき、貫通孔および外部接続端子の形成時に汚れや塵芥が画素部に付着して歩留まりが低下することも防止できる。
【００２８】
この発明は別の観点からみると、半導体基板の表面に光電変換を行う画素部、画素部につながる金属配線層およびアライメント用金属層を形成し、半導体基板の表面に封止材を塗布して封止材層を形成し、画素部およびアライメント用金属層上の封止材層を選択的に除去し、半導体基板の裏面にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成し、半導体基板の表面側から可視光でアライメント用金属層を照射し認識されたアライメント用金属層の位置に基づいて半導体基板の裏面側でフォトマスクの位置合わせを行い、位置合わせされたフォトマスクを介して半導体基板の裏面側からフォトレジスト膜を露光・現像し、現像された所定パターンのフォトレジスト膜をマスクとして半導体基板をエッチングすることにより貫通孔を形成し、半導体基板の裏面に貫通孔を介して金属配線層につながる外部接続端子を形成する工程を備える固体撮像装置の製造方法を提供するものでもある。
【００２９】
この発明による上記の固体撮像装置の製造方法によれば、アライメント用金属層上の封止材が選択的に除去されるので、貫通孔を形成するためのフォトレジスト膜の露光時に可視光でアライメント用金属層を容易かつ高精度に認識できる。
これにより高い位置精度でフォトマスクの位置合わせを行うことができ、貫通孔を精度よく形成できる。
また、可視光でアライメント用金属層を認識できるので、赤外光などを用いる場合と比べて露光装置に係る費用も抑えられる。
【００３０】
この発明による上記の固体撮像装置の製造方法において、封止材層は感光性樹脂からなっていてもよい。
このような構成による作用と効果は、この発明による上述の固体撮像装置の項で述べたとおりである。すなわち、フォトマスクを介して封止材層を露光し現像することにより、画素部およびアライメント用金属層上の封止材層を精度よく選択的に除去できる。また、従来、スクリーン印刷法やディスペンス法で画素部を除くように封止材を塗布していた工程を、フォトマスクを介した露光と現像工程（フォトリソグラフィ）に置換できるので工作精度と生産効率が向上し、画素部のサイズが現行より縮小化されても十分に対応可能となる。
【００３１】
封止材層が感光性樹脂からなる上記構成において、感光性樹脂はエポキシ樹脂、感光剤およびシリカフィラーからなっていてもよい。
このような構成による作用と効果は、この発明による上述の固体撮像装置の項で述べたとおりである。
【００３２】
この発明による上記の固体撮像装置の製造方法は、フォトマスクを介して封止材層を露光・現像してアライメント用金属層の形成領域に対して１０〜１００μｍの余裕をもって封止材層を除去してもよい。
このような構成による作用と効果は、上述の固体撮像装置の項で述べたとおりである。
【００３３】
この発明による上記の固体撮像装置の製造方法は、画素部およびアライメント用金属層上の封止材層を選択的に除去する工程と、半導体基板の裏面にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成する工程との間に、封止材層上に光透過性保護部材を積層して画素部を封止する工程をさらに備えていてもよい。
このような構成による作用と効果は、上述の固体撮像装置の項で述べたとおりである。すなわち、本発明ではアライメント用金属層上の封止材層が選択的に除去されるので、貫通孔および外部接続端子の形成前に光透過性保護部材で画素部を封止してもアライメント用金属層を可視光で容易かつ高精度に認識でき、画素部を封止してから貫通孔および外部接続端子を形成することにより、貫通孔および外部接続端子の形成工程で汚れや塵芥が画素部に付着して歩留まりが低下することを防止できる。
【００３４】
この発明による上記の固体撮像装置の製造方法において、アライメント用金属層を照射する可視光の波長は約４９５〜７９０ｎｍであってもよい。
【００３５】
以下、この発明の実施形態に係る固体撮像装置とその製造方法について図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
図１は本発明の実施形態に係る固体撮像装置の断面図である。
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る固体撮像装置１００は、半導体ウエハ上で封止された後、ダイシングによりチップ毎に個片化されたＷＬＣＳＰ方式の固体撮像装置である。
本実施形態に係る固体撮像装置１００は、半導体基板（半導体ウエハ）１と、半導体基板１の表面に形成された光電変換を行う画素部３、画素部３につながる金属配線層２１およびアライメント用金属層９と、半導体基板１の裏面に形成された外部接続端子２０と、半導体基板１を貫通して形成され外部接続端子２０を金属配線層２１に電気的に接続する貫通孔１６と、画素部３とアライメント用金属層９を除いて半導体基板１の表面を一様に覆うように積層される非透光性の封止材層６とを備えている。
【００３７】
封止材層６は、エポキシ樹脂、感光剤およびシリカフィラーからなる感光性樹脂であり、後述するフォトリソグラフィ工程により画素部３およびアライメント用金属層９上から選択的に除去された後に硬化させられている。
封止材層６上には画素部３を封止する光透過性保護部材４が積層され、光透過性保護部材４の表面にはゴーストやかぶりの原因となる赤外光や、カラーフィルター（図示せず）を劣化させる紫外光をカットするための光学フィルター膜５が設けられている。
つまり、封止材層６は半導体基板１の表面に形成された金属配線層２１を保護すると共に光透過性保護部材４を半導体基板１に接合する役割を担っている。
封止材層６が非透光性であるのは、余計な外光が画素部３に入射することによる光学特性の悪化を防止するためである。
【００３８】
なお、半導体基板１と封止材層６との間には絶縁性保護膜２２が介在しているが、絶縁性保護膜２２は光透過性を有するため、アライメント用金属層９は外部から可視光で認識できる。
また、図示しないが、本実施形態において画素部３は、光を受光することにより受光量に応じた電荷を発生する複数の領域が縦・横のマトリックス状に並んだ受光部である。
【００３９】
以下、本実施形態に係る固体撮像装置１００の製造方法について図２〜５に基づいて説明する。図２〜５は本実施形態に係る固体撮像装置の製造工程を示す工程図である。
【００４０】
まず、図２（ａ）に示されるように、半導体ウエハ１の表面に画素部３、画素部３の駆動回路や処理回路となる金属配線層２１およびアライメント用金属層９を通常の半導体ウエハプロセスにより形成する。
これにより、半導体ウエハ１の表面は画素部３が形成された画素部エリア１２と、金属配線層２１およびアライメント用金属層９が形成された周辺部エリア１３とに区画される。
なお、周辺部エリア１３は絶縁性保護膜２２で覆われるが、この絶縁性保護膜２２にはＣＶＤ法で形成された酸化シリコン膜、ＢＰＳＧ膜、窒化シリコン膜などを用いることができ、いずれも光透過性を有する。
【００４１】
次に、図２（ｂ）に示されるように、半導体ウエハ１の表面側にディスペンス法やラミネート法などによって封止材を膜厚１０〜２００μｍ程度で一様に塗布し封止材層６を形成する。なお、本実施形態では、封止材層６の膜厚を約５０μｍとする。
封止材層６を形成する封止材はネガ型の感光性樹脂であり、主にエポキシ樹脂、感光剤およびシリカフィラーからなる。もちろん、感光性の種類はネガ型に限られるものではなく、露光部が除去されるポジ型であってもよい。
【００４２】
次に、図２（ｃ）に示されるように、フォトマスク１４を介して封止材層６を３６５〜４３６ｎｍ程度の波長を有する紫外光で露光する。
その後、図２（ｄ）および図２（ｅ）に示されるように、アルカリ現像液または有機溶剤などで現像して未露光部を溶解除去し、画素部３およびアライメント用金属層９上の封止材層６を選択的に除去する。
なお、図２（ｅ）は図２（ｄ）に示されるアライメント用金属層９を上方からみた部分拡大平面図である。
【００４３】
ここで上記の露光工程は、半導体ウエハ１に対するフォトマスク１４の位置合わせ精度の誤差等により、現像後の封止材層６がアライメント用金属層９を覆うことのないよう、アライメント用金属層９の形成領域に対して１０〜１００μｍ程度の余裕をもって行われる。
【００４４】
例えば、アライメント用金属層９の平面寸法が１０〜３００μｍ程度である場合、アライメント用金属層９の形成領域よりも１０〜１００μｍ程度大きな領域を未露光部とする。
これにより現像後の封止材層６には２０〜４００μｍ程度の寸法を有する開口１０が形成され、アライメント用金属層９はほぼ確実に露出することとなる。
図２（ｅ）に示されるように、本実施形態ではアライメント用金属層９の平面寸法Ｄ１を約２００μｍとし、アライメント用金属層９を露出させる開口１０の寸法Ｄ２は約３００μｍとする。
【００４５】
本発明では、封止材層６が感光性樹脂からなるため、１０〜３００μｍ程度の平面寸法を有する非常に微細なアライメント用金属層９上の封止材層６をフォトリソグラフィ法で精度よく選択的に除去できる。
また、従来、画素部３を除くように封止材を塗布していた工程をフォトリソグラフィ法による露光・現像工程に置換できるため画素部３のサイズが縮小化されても十分に対応可能となり、ＷＬＣＳＰ方式の固体撮像装置１００を精度よく効率的に作製するという観点からも非常に好ましい。
なお、アライメント用金属層９を露出させる開口１０の形状は四角形に限られず、円形やアライメント用金属層９の形状に対応した十字形などであってもよい。
【００４６】
次に、図３（ｆ）に示されるように、半導体ウエハ１と略同じ平面寸法を有する光透過性保護部材４を半導体ウエハ１上に圧着し、１００〜２５０℃程度で３０〜１００分程度の熱処理を施すか、または紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ2程度の露光エネルギー量で照射して封止材層６を硬化させる。
これにより、光透過性保護部材４が半導体ウエハ１に接合され、画素部３が外部から封止される。
【００４７】
次に、図３（ｇ）に示されるように、半導体ウエハ１の厚さが２５〜２００μｍ程度となるまで半導体ウエハ１に背面研削（バックグラインド）処理を施す。
次に、図３（ｈ）に示されるように、半導体ウエハ１の裏面にポジ型のフォトレジストを膜厚５〜２０μｍ程度で塗布しフォトレジスト膜２を形成する。
【００４８】
次に、図４（ｉ）に示されるように、半導体ウエハ１の表面側（図面では下側）から４９５〜７８０ｎｍ程度の波長を有する可視光でアライメント用金属層９を照射し、ＣＣＤカメラ７でアライメント用金属層９の位置を認識する。
そして、可視光でＣＣＤカメラ７により認識されたアライメント用金属層９の位置に基づいて半導体ウエハ１に対するフォトマスク１５の位置合わせを行い、位置合わせされたフォトマスク１５を介して３６５〜４３６ｎｍ程度の波長を有する紫外光でフォトレジスト膜２を露光する。
【００４９】
次に、図４（ｊ）に示されるように、露光されたフォトレジスト膜２をアルカリ現像液または有機溶剤などで現像し露光部を溶解除去する。
次に、図４（ｋ）に示されるように、現像された所定パターンのフォトレジスト膜２（図４（ｊ）参照）をマスクとして半導体ウエハ１をドライエッチングし、半導体ウエハ１に金属配線層２１につながる貫通孔１６を形成する。
【００５０】
上述のとおり、半導体ウエハ１の表面側には非透光性の封止材層６と、赤外光および紫外光をカットする光学フィルター膜５を有する光透過性保護部材４が設けられているが、アライメント用金属層９上の封止材層６が選択的に除去されているため、可視光でアライメント用金属層９を精度よく認識することが可能となっている。
【００５１】
そして上述の露光工程において、アライメント用金属層９は可視光でＣＣＤカメラ７により直接認識されるので、アライナータイプの露光装置を利用した場合、アライメント精度（３σ）は１．０μｍ以下となる。
これは、波長８００〜１２００ｎｍ程度の赤外光を利用して半導体ウエハ越しにアライメント用金属層を認識していた従来の手法のアライメント精度（３σ）が１．５〜２．０μｍであったことと比較すると、アライメント精度に飛躍的な向上をもたらす。
このため、半導体ウエハ１に対するフォトマスク１５の位置合わせ精度も高くなり、半導体ウエハ１の所定の位置に高い位置精度で貫通孔１６を形成できるようになる。
また、従来のように専用の赤外光源とＣＣＤカメラが不要となることから、露光装置の構成が複雑になることを防止でき、露光装置に係る費用も抑えられる。
【００５２】
次に、図５（ｌ）に示されるように、貫通孔１６が形成された半導体ウエハ１の裏面にＣＶＤ法で絶縁層１７を形成した後、図５（ｍ）に示されるように、貫通孔１６の底に堆積した絶縁層１７（図５（ｌ）参照）をドライエッチングにより除去する。
その後、図５（ｎ）に示されるように、貫通孔１６を介して半導体ウエハ１表面の金属配線層２１に電気的に接続される裏面配線層１８および外部接続端子２０を半導体ウエハ１の裏面にそれぞれ形成し、さらにソルダーレジストからなる絶縁性保護膜１９を形成した後、ダイシングにより個々のチップに個片化し、図１に示される固体撮像装置１００を得る。
【００５３】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、アライメント用金属層９上の封止材層６が選択的に除去されるので、画素部３を光透過性保護部材４で封止した後でも、可視光でアライメント用金属層９を直接認識できる。
これにより、画素部３を封止した状態で半導体ウエハ１の所定の位置に貫通孔１６を高い位置精度で形成でき、半導体ウエハ１の裏面に貫通孔１６を介して半導体ウエハ１表面の金属配線層２１に電気的に接続される外部接続端子２０を設けることにより、実装基板にフェイスダウンで実装できるＷＬＣＳＰ方式の固体撮像装置１００を歩留まりよく作製できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  半導体基板（半導体ウエハ）
２  フォトレジスト膜
３  画素部
４  光透過性保護部材
５  光学フィルター膜
６  封止材層
７  ＣＣＤカメラ
９  アライメント用金属層
１０  開口
１２  画素部エリア
１３  周辺部エリア
１４，１５  フォトマスク
１６  貫通孔
１７  絶縁層
１８  裏面配線層
１９，２２  絶縁性保護膜
２０  外部接続端子
２１  金属配線層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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